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Compiler and runtime systems for homomorphic encryption and graph processing on distributed and heterogeneous architectures

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tagspaper, fhe/research, fhe/compiler

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Compiler and runtime systems for homomorphic encryption and graph processing on distributed and heterogeneous architectures

@phdthesis{dathathri2020compiler,
  title={Compiler and runtime systems for homomorphic encryption and graph processing on distributed and heterogeneous architectures},
  author={Dathathri, Roshan},
  year={2020},
  url={https://repositories.lib.utexas.edu/bitstream/handle/2152/83166/DATHATHRI-DISSERTATION-2020.pdf?sequence=1&isAllowed=y}
}

Abstract

  • heterogeneousアーキテクチャでのFHEコンパイラ
  • CHET, EVA について紹介
    • これらの言語とコンパイラは広くFHEアプリケーションに適用できる
  • 分散グラフ解析のための新しいアプローチ
    • Domain Specificな通信最適化基盤: Gluon
  • プログラマは軽量なAPIを利用してGluonを利用
    • Gluonは通信を最適化
      • バルク非同期並列(BASP)モデルを導入してnon blocking, bulk async
    • 分散CPU, 分散GPUを利用してGemini(CPUのみ)より5x高速化

1. Introduction

  • FHE
  • Graph Processing
  • Organization

2. CHET

2.1

  • FHEとは
    • 暗号化されたデータをsk必要とせずに計算できる機能
    • Protocols
    • FHEAppは専門知識が必要
      • ノイズの制御, パラメータ選択
      • 平文演算に比べて高いコストがかかるのでベクトル化がされている
        • 敷居が高い

This section provides background about FHE that is necessary to understand the contributions underlying CHET. Interested readers can look at
[8] for more details.

この書き方テンプレかな

2.2 Background

  • 2.2.1 HE
    • FHE, SHEの話, 特定のパラメータで特定の深さまでしか計算できない
      • この論文ではSHEしか扱わない, 回路の大きさは事前にわかっている
    • SHE + bootstrap = FHE
  • 2.2.2 ReScale の話
    • CHET では, BGV scheme も可能であるが, CKKS-RNSしか焦点当てない.
    • 非線形関数は多項式近似されていると仮定する.
  • 2.2.3 Encryption Parameters
    • , (CKKS: 2べき, CKKS-RNS: 個の素数の積)
    • modulus chain
    • は multiplicative depthと関係する

2.3.2 Using the Compiler

3. EVA

4. Gluon

5. Gluon async

Graph View

Backlinks